Sava bianca

Colegiul Naţional “A.T.Laurian” Botoşani

SATELIŢI ARTIFICIALI

Autor:

Elevii: PATRAŞ CRISTINA

SAVA BIANCA
Profesor coordonator:

DELLIA-RAISSA FORŢU

Concursul de Creativitate Ştiinţifică „Ştefan Procopiu”

martie - aprilie 2012

CUPRINS

Scurt istoric…………………………………………………………………3

Fişa de identitate a unui satelit……………………………………………..5
Sateliţi artificiali renumiţi ............................................................................11
Tipuri de sateliţi artificiali.............................................................................14
Ştiaţi că… ?...................................................................................................18

Bibliografie…………………………………………………………………22

1. 
   SCURT ISTORIC
   

Primul pas al omului în cucerirea spaţiului cosmic a fost lansarea sateliţilor artificiali ai Pământului. Aidoma Lunii, sateliţii construiţi şi lansaţi de om sunt corpuri care se mişcă pe orbite în jurul Pământului, ăn afara atmosferei terestre, pe o durată limitată sau veşnic. Lansarea sateliţilor artificiali ai Pamantului s-a putut face abia după perfecţionarea rachetelor cu mai multe trepte, a căror putere de propulsie trebuia să permită atingerea unei viteze de aproape 9,7 km/s, necesară pentru plasarea unui corp pe o orbită circulară, la o înălăţime nu prea mare de suprafaţa Pământului.

Primul satelit artificial al Pământului a fost Sputnik, lansat în 1957 de către URSS. Astăzi cea mai mare construcție aflată în spațiu este Stația Spațială Internațională, care este permanent locuită de 3 astronauți și orbitează Pământul la o altitudine de circa 350 km. Alte nave spațiale au devenit sateliți artificiali după ce au ajuns la destinație (sondele de tipul MRO, aflate în orbita marțiană, sonda Cassini (Saturn), Galileo (până în 2003 a orbitat sistemul jovian) etc. La momentul actual pe orbita Pământului sunt plasați 975 sateliți artificiali funcționali sau nefuncționali.

Fiecare dintre sateliți sunt deținuți fie de o singură țară, de o asociere între mai multe țări sau de către instituții internaționale. La momentul actual sunt 48 de proprietari dintre care cei mai cunoscuți (în ordinea descrescătoare a numărului de sateliți lansați) sunt Statele Unite ale Americii, care are 429 de sateliți; Rusia, cu 101; China, cu 73; Japonia, cu 40 și India, cu 26. Există în funcțiune și sateliți ai unor țări mai mici, cum este Luxemburg cu 16 sateliți (Astra) și Nigeria cu 3.

Pe listă se mai regăsesc: Algeria, Argentina, Australia, Brazilia, Canada, Republica Cehă, Danemarca, Egiptul, Franța, Germania, Indonezia, Iran, Israel, Italia, Corea de Sud, Kazahstan, Malaezia, Mexic, Maroc, Olanda, Norvegia, Pakistan, Arabia Saudită, Singapore, Taiwan, Coreea de Sud, Spania, Suedia, Elveția, Tailanda, Turcia, Ucraina, Emiratele Arabe Unite, Marea Britanie, Venezuela, Vietnam.

Stația Spațială Internațională (engleză The International Space Station, ISS) este o stație spațială experimentală aflată în spațiu ( foto 1). Ea poate servi ca spațiu locuibil pentru un echipaj, post de comandă pentru operații pe orbită în jurul Pământului și ca port de întâlnire și acostare pentru mici nave spațiale. Scopul pentru care este construită este studiul efectelor microgravitației și a menținerii vieții în spațiu și ca platformă de observație astronomică și a Pământului. Fiind plasată pe orbită la o altitudine ce variază între 319,6 km și 346,9 km, este o structură artificială din spațiu care poate fi văzută cu ochiul liber de pe Pământ. Stația Spațială Internațională este un proiect la care participă cinci mari agenții spațiale: NASA (Statele Unite ale Americii), RKA (Rusia), JAXA (Japonia), CSA (Canada) și ESA (o asociație de mai multe țări europene).

2. FIŞA DE IDENTITATE A UNUI SATELIT ARTIFICIAL

Un satelit artificial este constituit din două subansamble:

• sarcina utilă care conţine instrumentele necesare pentru misiune ( foto2). Antene şi amplificatoare pentru sateliţii de telecomunicaţii, istrumente optice pentru observarea Pământului, etc.;

Foto2

• platforma sau modulul de serviciu care suportă sarcina utilă şi care furnizează resursele de care are nevoie ( electricitate...), menţinând satelitul pe orbitădupă orientarea cerută şi asigură legătura cu staţiile de pe Pământ.

Principalele caracteristici ale unui satelit sunt sarcina utilă, masa , durata de viaţă, platforma şi orbita. Sarcina utilă este subansamblul ce are scopul de a îndeplini bine misiunea satelitului. Ea variază în funcţie de tipul satelitului :

• telescop pentru un satelit de observaţie astronomică ;

• cameră de luat vederi sau radar pentru un satelit de observaţie ;

Este necesară energie electrică pentru circuitele electronice şi pentru alte sisteme electrice. Aceasta este furnizată de panouri mari de celule fotoelectrice sau solare. Unii sateliţi cilindrici le au poziţionate pe suprafaţa exterioară a cilindrului , astfel încat, în permanenţă o parte a corpului este expusa luminii solare. Alţii au mari panouri extensibile care se orientează pentru a capta maximum de lumină.

Astăzi, aceste panouri sunt capabile sa producă mulţi kilowati, necesari pentru alimentarea etajelor de ieşire de mare putere folosite în multe transpondere.

Sateliţii au nevoie, de asemenea de baterii de rezervă care pot fi încărcate de la celulele solare principale. Acestea sunt necesare în perioadele în care satelitul nu se află în lumina solară şi trebuie să fie suficient de puternice pentru a alimenta satelitul pe toata perioada de întuneric.
Orbite de satelit

Există o varietate de orbite diferite care pot fi adoptate de sateliţi. Alegerea uneia dintre ele va depinde de seviciul pe care trebuie sa îl asigure satelitul şi de aria pe care trebuie să o deservească. În unele cazuri orbita poate fi joasă la numai 160 km, în timp ce altele pot fi la peste 36 000 km.

Întrucât sateliţii se rotesc în jurul Pământului, ei sunt atraşi de forţa gravitaţională. Dacă nu ar avea o mişcare proprie, ar cădea înapoi pe Pământ, aprinzându-se în straturile superioare ale atmosferei. Însă, mişcarea de rotaţie în jurul Pământului are asociată o forţă (centrifugă) care împinge satelitul, îndepărtandu-l de Pământ.

Pentru orice orbită dată, există o viteză pentru care aceste doua forţe se echilibrează. Viteza care trebuie imprimată unui satelit pentru ca acesta să intre pe orbită se obţine din egalarea forţei de greutate (kMm/r², unde k este constanta gravitaţională) cu forţa centrifugă (mv²/r, unde r este raza orbitei). În final obţinem v = (kM/r)^1/2.

Cu cât orbita este mai joasă, atracţia gravitatională este mai mare şi satelitul trebuie să se rotească în jurul Pământului mai repede, pentru a contrabalansa această atracţie. La înalţimi mai mari atracţia gravitaţională este mai mică şi în consecinţă şi viteza unghiulară trebuie să fie mai mică. Pentru o orbită foarte joasă, aflată undeva la 160 km, este necesară o viteză în jurul a 21 160 km/h şi aceasta înseamnă că satelitul va înconjura Pământul cam în 90 de minute. La o altitudine de 36 000 km, este necesară o viteză de aproape 11 265 de km/h, dând o perioadă de rotaţie de 24 h (această valoare – viteza satelitului geostaţionar – se obţine egalând vitezele unghiulare ale celor 2 corpuri gravitaţionale: satelitul şi Pământul).

Un satelit poate înconjura Pământul pe două tipuri de bază de orbite. Prima şi cea mai evidentă este orbita circulară, la care distanţă faţă de Pământ rămâne constantă. Al doilea tip de orbită este cea orbita eliptică (foto3). Când un satelit înconjoară Pământul, orbita, fie circulară fie eliptică, descrie un plan. Acesta trece prin geocentru. Foto3

Rotaţia în jurul Pământului are şi ea două variante. Ea poate fi în aceeaşi direcţie cu rotaţia Pământului, caz în care se spune că este directă, sau în sens invers rotaţiei Pământului, caz în care se spune că este retrogradă.

Viteza este un factor important. Pentru o orbită circulară ea este mereu aceeaşi. În cazul unei orbite eliptice acest lucru nu mai este adevărat, deoarece viteza se modifică în funcţie de poziţia pe orbită. Viteza este maximă atunci când satelitul este cel mai aproape de Pământ (perigeu) şi trebuie să învingă forţa gravitaţională cea mai mare şi este minimă la departarea cea mai mare de Pământ (apogeu).

Pentru o orbită eliptică centrul Pamantului se afla într-unul din focarele elipsei. Un satelit se poate roti in jurul Pamantului in diferite plane. Unghiul de înclinare al orbitei este unghiul dintre o dreaptă perpendiculară pe planul orbitei şi dreapta care trece prin polii Pământului. Aceasta înseamnă că o orbită care se află în planul ecuatorial are o înclinaţie de 0° (sau de 180°) şi una trecând pe deasupra

Polilor ar avea o înclinare de 90°. Acele orbite care urmăresc pe deasupra ecuatorului se numesc orbite ecuatoriale, iar cele care trec peste poli se numesc orbite polare.

Un alt factor important referitor la poziţia satelitului este unghiul de elevaţie. Acesta este important deoarece staţia terestră poate comunica cu satelitul numai când are vizibilitate directă către acesta. Unghiul de elevaţie este unghiul la care satelitul apare faţă de orizontală. Dacă unghiul este prea mic, atunci semnalele pot fi mascate de obiecte inconjuratoare, dacă antena nu este aşezată suficient de sus.

Pentru ca satelitul să poate fi folosit în scopuri de comunicaţii, staţia terestră trebuie să îl poată urmări pentru a recepţiona semnalele şi pentru a transmite către el. Evident, comunicaţia va fi posibilă numai atunci când există vizibilitate directă şi, în funcţie de orbită, vizibilitatea ar putea exista numai pentru o perioadă scurtă de timp. Pentru a asigura posibilitatea comunicării pentru o perioadă maximă de timp există mai multe opţiuni care se pot folosi :

- de a folosi o orbită eliptică la care apogeul sa fie chiar deasupra poziţiei planificate a staţiei terestre, astfel încât satelitul să rămână vizibil pe o perioadă maximă de timp.

- să se lanseze mai multi sateliţi pe aceeaşi orbită, astfel atunci când unul dispare din zona de vizibilitate, altul apare. În general sunt suficienţi 3 sateliţi pentru a meţine comunicaţiile neântrerupte.

Totusi, trecerea de la un satelit la altul introduce un plus de complexitate în sistem, la fel ca şi necesitatea realizării şi lansării a 3 sateliţi. Opţiunea cea mai folosită este lansarea unui satelit pe o orbită geostaţionară. Folosind această orbită, satelitul se roteşte în aceeaşi direcţie cu Pământul şi are o perioadă de rotaţie de 24h. Ca urmare, el rămâne în aceeaşi poziţie relativă faţă de Pământ. Pentru ca forţele implicate să se echilibreze şi satelitul să rămână pe o orbita geostaţionară, el trebuie să se rotească deasupra Ecuatorului la o altitudine de 35 860 km.

Orbitele geostationare sunt foarte folosite, deoarece odată ce staţia terestră a fost orientată spre satelit, ea poate rămâne în aceeaşi poziţie şi în mod normal nu este necesară o urmărire ulterioară a satelitului. Aceasta simplifică foarte mult proiectarea şi construcţia antenei. Pentru sateliţii de radiodifuziune directă înseamna că utilizatorii care au antenele amplasate în afara locuinţelor nu trebuie să le regleze dupa ce au fost orientate odată către satelit.

Mulţi sateliţi sunt plasaţi pe obite geostaţionare şi o metodă de a realiza acest lucru se bazează pe principiul de transfer al lui Hohmann. Aceasta este metoda folosită atunci când se lansează sateliţi pe orbită cu ajutorul unei nave purtatoare. Folosind acest sistem, satelitul este plasat pe o orbită terestră joasă (LEO), la o altitudine în jurul a 290 km. După poziţionarea corectă pe această orbită se pornesc nişte rachete pentru a pune satelitul pe o orbita eliptică, având perigeul pe orbita terestră joasă şi apogeul pe orbita geostaţionară. Când satelitul atinge altitudinea finală, sunt din nou pornite rachetele pentru a stabiliza satelitul pe orbita geostaţionară cu viteza corespunzătoare. Alteori, când se folosesc vehicule de lansare ca rachetele Ariane, satelitul este lansat direct pe orbita de transfer eliptică. Când satelitul atinge altitudinea maximă sunt pornite rachetele care să-l transfere pe orbita geostaţionară dorită, cu viteza corespunzatoare.

Acestea sunt principalele două metode folosite pentru plasarea sateliţilor pe orbită. Desigur, ar fi posibilă şi plasarea satelitului direct pe orbita geostaţionară, dar acest lucru ar necesita mai multă energie şi deci combustibil, fiind nerealizabil.

Satelitul trebuie să fie proiectat şi construit astfel încât să poată rezista condiţiilor dure din spaţiul extraterestru (foto4). Se întalnesc acolo temperaturi extreme. Suprafeţele expuse la soare vor fi încălzite de radiaţia solară şi ajung la temperaturi foarte ridicate, în timp ce parţile celelalte, care nu sunt încălzite, vor avea temperaturi extrem de scăzute. În aceste condiţii, singura sursă de căldură rămâne conducţia. Foto4

Există multe alte fenomene care trebuie luate în considerare. Radiaţia solară însăşi acţionează asupra unor materiale, provocându-le degradarea. Meteoriţii sunt o altă problemă. Cei foarte mici produc erodarea uşoară a suprafeţei, dar cei mai mari pot penetra satelitul provocând daune considerabile. Pentru a preveni acest lucru, sateliţii sunt protejaţi de straturi exterioare special proiectate. Acestea constau din foi metalice, care sunt separate uşor, amortizând loviturile meteoriţilor. Particulele cosmice scad deasemenea performanţele sateliţilor. Mai ales în timpul exploziilor solare creşterea fluxului de particule solare poate afecta celule solare, reducându-le existenţa.

3. SATELIŢI ARTIFICIALI RENUMIŢI

Primul satelit al Pământului a fost lansat la 4 octombrie 1957 de peşcosmodromul Baiknour (Asia Centrala), fiind şi punctul de plecare în cursa spaţială ( competiţia astronautică ) dintre URSS şi SUA. Este vorba de satelitul sovietic Sputnik-1 ( foto5), care cântărea 83,6 km şi avea diametrul de 58 de cm. El a efectuat 1410 rotatii în jurul Pământului timp de 94 de zile, dupa care a intrat în atmosfera terestră şi s-a dezintegrat prin ardere. Foto 5

Al doilea satelit artificial al Pământului, Sputnik-2, lansat pe acelaşi cosmodrom la 3 noiembrie 1957, cântărea 508,3 kg şi avea un pasager pe nume căteluşa Laika. Dupa 163 de zile, timp în care satelitul a efectuat 2370 de rotaţii circumterestre, s-a dezintegrat şi el în atmosfera terestră.

Începând cu 31ianuarie 1958, data de lansare a primului satelit artificial american Explorer I, a început era spaţială pentru S.U.A. La 2 ianuarie 1959, racheta cosmica Lunik-1 a depăşit Luna, dupa 34 de ore dezbor, trecând la o distanţă de numai 5-600 km de aceasta. Racheta, în greutate de 1472 kg, a devenit prima planetă artificială a sistemului nostru solar. În 1961, SUA număra deja 115 sateliţi artificiali în jurul Pământului. Primii sateliţi au fost folosiţi pentru cercetări ştiinţifice. Producerea de rachete purtătoare de mare putere şi lansarea sateliţilor artificiali ai Pământului au deschis calea cuceririi Lunii de către om şi vizitarea planetelor sistemului solar (deocamdata numai cu aparatul). În acelaşi timp s-au dezvoltat aplicaţiile practice ale sateliţilor artificiali în telecomunicaţii. Sistemul global de televiziune de astăzi se bazează pe o reţea de telecomunicaţii, Telstar, a fost lansat din S.U.A. în anul 1960. Astăzi, un număr impresionant de corpuri lansate de pe pământ (circa o sută de mii) gravitează în jurul globului la diferite înalţimi.

Primul om lansat în Cosmos, la bordul unui satelit artificial Vostok I, a fost maiorul sovietic Iuri Alexeevici Gagarin, la 12 aprilie 1961. În 1960, după o intensă căutare și un proces de selecție, Yuri Gagarin a fost selectat împreună cu alți 19 cosmonauți pentru Programul Spațial Sovietic. Alături de ceilalți cosmonauți, el a fost supus la o serie de experimente riguroase menite să-i testeze rezistența fizică și psihică. A urmat și un antrenament intensiv pentru pregătirea zborului ce avea să fie efectuat. Din acei douăzeci selectați, eventualele alegeri pentru prima lansare erau Gagarin și Gherman Titov, datorită performanțelor excelente din timpul antrenamentelor, dar și datorită capacităților lor psihice - deși la o simulare cu o capsulă mică Vostok amândoi bărbații au fost inferiori. Nava cantarea 4725 kg, iar zborul a constatat într-o singură rotaţie în jurul pământului, timp de 108 minute, aterizarea având loc în bune condiţii în sudul Uniunii Sovietice.

Astérix este primul satelit artificial francez lansat la data de 26 noiembrie 1965 de către o rachetă Diamant – A, astfel Franţa a devenit a treia putere spaţială după URSS şi SUA şi a şasea ţară din lume în răndul celor care au plasat un satelit pe orbită, după URSS, SUA, Marea Britanie, Canada şi Italia.

Goliat este un nanosatelit artificial științific (foto 6), primul construit vreodată în România, lansat în spațiu la data de 13 februarie 2012 în primul zbor al rachetei europene Vega. Are forma unui cub cu laturile de 10 cm și masa de aproximativ 1 kg, fiind construit pe baza standardului american CubeSat. A fost proiectat de o echipă de ingineri și fizicieni, proiectul demarând încă de când aceștia erau studenți la Universitatea București și la Universitatea Politehnica București. Satelitul va transporta trei experimente științifice: determinarea fluxului de micrometeoriți (SAMIS), măsurarea dozei produse de radiațiile cosmice la nivelul orbitei (Dose-N) și de asemenea va avea instalat un captator de imagine cu senzor de 3 megapixeli și o rezoluție la sol de 21x28m pentru observarea Terrei și mediului circumterestru. Foto 6

Telstar 1 (foto7) a fost unul dintre primii sateliţi activi pentru comunicaţii, lansat pe orbită de către SUA în 1962. A transmis primele emisiuni de televiziune „în direct” între SUA şi Europa. De asemeni a transmis şi convorbiri telefonice. Satelitul de comunicaţii Syncom 4 a fost lansat de pe Discovery de către NASA. Sateliţii moderni primesc, amplifică şi retransmit informaţiile înapoi spre Pământ, spre staţiile de televiziune, telefax, telefon sau radio. Syncom 4 urmează o orbită geostaţionară, ceea ce înseamnă că are aceeaşi viteză cu Pământul, ramanand in pozitie fixa deasupra Pamantului, oferind posibilitatea de a menţine legăturile neîntrerupte între staţiile de pe Pământ.
Foto7


4. TIPURI DE SATELIŢI ARTIFICIALI

Sateliţii au devenit o parte indispensabilă a tehnologiei de azi. Ei sunt folosiţi pentru diverse scopuri, de la asigurarea legăturilor telefonice la mare distanţă, la difuzarea directă a emisiunilor de televiziune şi radio, obţinerea de informaţii geologice şi despre vreme sau pentru alte facilităţi. Pentru a ajunge la technologia pe care o avem azi, a fost necesar un volum extraordinar de cercetare şi de investiţii, din momentul când ideea comunicaţiilor prin satelit a fost pentru prima dată propusă de Arthur C. Clarke intr-un articol din 1945 al revistei Wireless World. De atunci au fost dezvoltate circuitele electronice care fac posibile toate funcţiile sateliţilor, precum şi vehiculele capabile să pună pe orbite în spaţiu aceşti sateliţi, uneori având o greutate de peste o tonă. Aceste doua elemente au necesitat investiţii enorme. La vremea articolului lui Clarke, cele mai avansate rachete erau V2, realizate de germani, care nu aveau nicidecum intenţia de a lansa sateliţi în spaţiul extraterestru. Pentru sateliţii înşişi au trebuit dezvoltate metode de alimentare proprii, împreună cu sisteme de control care să le permită poziţionarea foarte precisă. Sateliţii trebuie sa fie foarte fiabili, deoarece nu mai pot fi reparaţi odată ce au fost lansaţi. În zilele noastre aceste probleme sunt deja sub control, iar sateliţii sunt capabili să ofere un serviciu îndelungat şi sigur.

1. 
   Sateliţi de comunicaţii
   

În fiecare zi se fac mii de apeluri internaţionale. Acestea sunt realizate de obicei prin satelit. Pentru a fi folosit în comunicaţii de acest fel, satelitul operează ca un repetor. Înălţimea lui faţă de Pământ face ca transmiterea semnalelor să se poata face pe distanţe mult mai mari decat linia de vizibilitate directă. O staţie terestră transmite semnalul, constând din mai multe convorbiri telefonice către satelit. Aceasta este numită legatură ascendentă (uplink) şi este în general pe o frecvenţă de 6GHz. Satelitul receptionează semnalul şi îl retransmite.
Aceasta se face în general pe o frecvenţă de 4 GHz, pe ceea ce se numeşte legatură descendentă(downlink). Ea trebuie sa fie pe o frecvenţă diferită, pentru a evita interferenţele între cele două semnale. Dacă transmisia are loc pe aceeaşi frecvenţă cu a semnalului recepţionat, atunci semnalul transmis va supraîncarca receptorul de pe satelit, împiedicând legătura ascendentă.

2. 
   Sateliţi de navigaţie
   

Una dintre cele mai recente dezvoltări ale aplicaţiilor sateliţilor este Sistemul Global de Poziţionare GPS. Deşi iniţial conceput ca un sistem militar, el a devenit din ce în ce mai mult folosit în aplicaţii comerciale. Unul din avantajele sistemului este acela că are acoperire completă asupra întregii planete cu o precizie de 100 m pentru secţiunea de acces civil şi 40 m pentru secţiunea militară. Sistemul constă din 24 sateliţi plasaţi pe o orbită terestră joasă (foto 8). Aceştia transmit pe frecvente joase de microunde şi receptoarele captează transmisiile. Minimum patru sateliţi sunt receptionaţi simultan pentru a da o poziţie corectă şi, din informaţiile primite, receptorul este capabil să calculeze longitudinea, latitudinea şi altitudinea. Foto 8

Fiecare satelit este menţinut pe o orbită foarte precisă. La bord, satelitul are un ceas atomic pentru a avea o precizie foarte buna a timpului. Această informaţie de timp este transmisă în semnalul de la fiecare satelit. Astfel, este posibl ca fiecare receptor să calculeze diferitele lungimi de drum de la sateliţi la receptor. Tipul necesar semnalului pentru a ajunge de la satelit la receptor este proporţional cu lungimea drumului, care se poate calcula întrucat viteza de propagare este cunoscută. Această informaţie este folosită în calcule de către procesorul din receptor pentru a da poziţia de pe Pamant.

3. 
   Sateliţi ştiinţifici
   

Sateliţii care orbitează în jurul Pământului pot furniza date privind harta Terrei, mărimea şi forma sa şi pot studia dinamica oceanelor şi a atmosferei. Savanţii utilizează de asemenea sateliţii pentru a cerceta Soarele, Luna, alte planete, comete, stele şi galaxii. Telescopul spaţial Hubble  este un observator general lansat în 1990. Unii sateliţi ştiinţifici orbitează în jurul altor  corpuri cereşti decât Pământul. Una dintre aplicaţiile cele mai familiare este prognoza meteorologică, pentru că sateliţii pot arunca o “Privire de vultur” asupra formaţiunilor meteo de la înălţimi mari deasupra Pământului. Aceasta asigură meteorologilor o imagine de ansamblu mult mai bună despre dezvoltarea şi mişcarea formaţiunilor meteo. Sateliţii pot fi, deasemenea, folosiţi pentru explorarea geologică. Ei pot analiza cele mai multe dintre suprafeţele terestre, oferind informaţii despre starea recoltelor, a pădurii etc. Adesea, ei pot detecta apariţia sau răspândirea unor boli ale plantelor, într-un mod care nu ar fi posibil prin alte mijloace. În cazul explorării geologice ei pot să detecteze rezerve minerale din formaţiile văzute din spaţiul extraterestru.

4. 
   Sateliţi militari
   

Nevoile militare sunt la originea creării primilor sateliţi de observaţie, încă din 1959 în cadrul războiului rece dintre SUA şi URSS, numiţi „sateliţi spioni”. Ei permiteau observarea resurselor militare a inamicilor în zone greu accesibile.

Sunt diferite tipuri:

• sateliţi de recunoaştere, de exemplu satelitul Helios care foloseşte tehnică optică, în infraroşu, radare pentru a obţine imagini a instalaţiilor strategice;

• sateliţi de telecomunicaţii utilizaţi pentru legături militare, de exemplu satelitul Syracuse;

• sateliţi pentru ascultarea telecomunicaţiilor, exemplu satelitul Mentor;

• sateliţi pentru a urmări flotele maritime, exemplu satelitul RORSAT;

ŞTIAŢI CĂ...
… GLONASS este un sistem de poziționare globală prin satelit, început de fosta Uniune Sovietică și continuat în prezent de Rusia. Este o alternativă la sistemul american Global Positioning System (GPS) și la cel al Uniunii Europene, Galileo (aflat în construcție). Proiectarea sistemului a început în 1976, iar din octombrie 1982 numeroase rachete au început să lanseze sateliți, până în 1995. Datorită dificultăților economice din Rusia, sistemul nu a fost întreținut, abia în 2001 fiind demarată acțiunea de reparare. Începând din 2007 la program participă și guvernul indian. Sistemul complet urmează să cuprindă 24 de sateliți aflați la 19.100 km de Pământ, grupați în 3 planuri orbitale decalate la 120°. În orice moment vor fi minim 5 sateliți în vedere din oricare loc de pe Pământ. La completare sistemul va permite o poziționare cu eroare maximă de 57-70 m pe orizontală, 70 de metri pe verticală, iar eroarea de viteză de 15cm/s. Sateliții transmit două tipuri de semnale, unul standard și unul codificat, de înaltă precizie, folosit de armata rusă. În martie 2008 sistemul nu era complet, însă era funcțional, având 16 sateliți activi, asigurând o acoperire de 66% din timp pentru teritoriul Rusiei și 56% la nivel global ?

... NASA (National Aeronautics and Space Administration) este o agenție reponsabilă cu programul spațial public al Statelor Unite ale Americii și cu cercetare aerospațială civilă și militară pe termen lung, înființată în 1958. Viziunea NASA este de "a îmbunătăți viața aici, a extinde viața acolo și a găsi viață dincolo”. Misiunea sa este „a înțelege și proteja planeta mama,a explora Universul, a căuta viață și a inspira următoarea generație de exploratori"?

... Resturile desprinse din satelitul american Upper Atmosphere Research Satellite (UARS), căzut în septembrie 2011 pe Pământ, au ajuns într-o zonă nepopulată din sudul Ocea-nului Pacific, au anunţat, reprezentanţii NASA. Experţii au ajuns la concluzia că resturile, având o greutate totală de 495 de kilograme, au supravieţuit coborârii acestui satelit, ce a reintrat în atmosfera terestră sâmbătă, în jurul orei 04.00 GMT.  Specialiştii de la Joint Space Operations Center ai bazei aeriene Vandenberg din California au ajuns la concluzia că UARS a reintrat în atmosferă deasupra Oceanului Pacific într-o zonă ce are coordonatele 14,1 grade latitudine sudică şi 170,2 longitudine vestică, a anunţat un comunicat emis de NASA. Zona cu aceste coordonate se află în apropiere de insulele Samoa din Oceanul Pacific. Resturile desprinse din UARS s-au împrăştiat pe o suprafaţă cuprinsă între 500 de kilometri şi 1.300 de kilometri de la punctul de reintrare în atmosferă.  „Acest loc se află într-o zonă oceanică liberă, din emisfera sudică, departe de insulele mari”, informează NASA ?

... În prezent, un număr total de 288 de sateliți de comunicații activi gravitează în jurul planetei. Între aceștia se numără și Astra 3B, deținut de compania SES Astra, din Luxemburg. Lansat pe data de 21 mai 2010, Astra 3B este special proiectat încât să asigure accesul la Internet precum și recepționarea a 500 de canale TV în cea mai mare parte a Europei și în Orientul Mijlociu. Pentru a presta această sarcină, dispozitivul necesită o putere de aproximativ 10 kilowați, un consum realtiv redus având în vedere randamentul și acoperirea. Astra 3B a fost construit în Toulouse, Franța și a fost lansat pe orbita de transfer geostaționar de pe o platformă a Centrului Spațial European, aflat în Kourou, Guiana Franceză. Satelitul, cu o greutate de 5,5 tone (din care două tone de combustibil),  este dotat cu șase antene care oferă conexiune la Internet și acces la televiziune oamenilor din Irlanda și până în Kazakhstan. Totuși, chiar și cea mai mică modificare nedorită a unghiului sau a marginii uneia dintre antene se poate traduce printr-o serioasă problemă de acoperire. Așadar, unul dintre principalii pași în testarea unui satelit este inspectarea antenelor cu cititoare de microunde reflectate, într-o cameră izolată fonic, sau surdă, ai cărei pereți sunt prevăzuți cu bureți conici, care absorb sunetul ?

… Sateliţii de mică altitudine cad pe Pământ după câteva luni, datorită frecării acestora cu aerul atmosferic, însă sateliţii de mare altitudine pot rămâne în spaţiu permanent ?

... Satelitul Integral lansat la data de 17 octombrie 2002, aparţinând Agenţiei Spaţiale Europene (ESA) este un satelit astronomic ce sondează Universul în lungimi de undă gamma, în căutarea fenomenelor legate de radiaţii şi pentru a oferi date despre corpurile cu densitate din "vecinătatea" noastră galactică?

... Sistemul de navigație Galileo le va permite utilizatorilor să își cunoască poziția exactă în timp și spațiu, ca și GPS, însă cu o mai mare precizie și fiabilitate. Produs ESA, Galileo va fi compatibil și, pentru unele dintre serviciile sale, interoperabil cu sistemul american GPS și cu sistemul rus Glonass, rămânând însă independent de acestea. Prin intermediul serviciilor oferite, proiectul Galileo va sprijini multe sectoare ale economiei europene: rețelele electrice, societățile de gestionare a parcurilor auto, tranzacțiile financiare, industria transportului de mărfuri, operațiunile de salvare, operațiunile de menținere a păcii vor profita toate de serviciile gratuite Galileo. Cei 8 sateliți comandați astăzi se vor alătura celor 18 sateliți deja contractați, dintre care 2 se află pe orbită de la 21 octombrie 2011, ceea ce va duce numărul de sateliți la 26 până la sfârșitul anului 2015. O a doua lansare a încă 2 sateliți Galileo va avea loc ceva mai târziu, în 2012 ?

… Agenția Spațială Europeană (engleză European Space Agency, prescurtare: ESA) este o organizație interguvernamentală creată în 1980, cu sediul la Paris, în scopul asigurării și dezvoltării cooperării, exclusiv pașnice, între statele europene în domeniile cercetării și tehnologiei spațiale. Agenția Spațială Europeană își desfășoară activitatea în trei centre: Noordwijk aan Zee (Olanda), Darmstadt (Germania) și Frascati (Italia) și la ora actuală are ca membri 18 țări, printre care şi România. ESA este o organizație independentă de Uniunea Europeană?

BIBLIOGRAFIE

Stele şi planete, Robin Kerrod, Ed. Teora, Bucureşti, 2003

Marea enciclopedie pentru elevi, Editura Litera international,Bucureşti, 2008

Ce este Universul?, Cecil Folescu, Ed. Albatros, Bucureşti, 1988
www.wikipedia.org

www.astronomia.go.ro

www.scientia.ro

http://www.astronomy.ro/satelitii-artificiali-ai-pamantului_698.html

http://www.cugetliber.ro/stiri-actual-unde-a-cazut-satelitul-american-uars-

106642

http://www.internetus.ro/viewtopic.php?f=17&t=823

http://www.stiintasitehnica.com